кваркови

Објашњавамо шта су кваркови, како су откривени и шта је модел кварка. Такође, друге субатомске честице.

Кваркови су честице мање од неутрона и протона.

Шта су кваркови?

Кваркови или кваркови су врста субатомска честица елементарни, који спада у категорију фермиони, и чије снажне интеракције чине материја атомских језгара. Његово име потиче из романа Финнеганово бдење ирског писца Џејмса Џојса.

Кваркови су честице којих протона И неутрони праве се, као и друге врсте ситних честица које се називају хадрони.

Ови термини могу бити збуњујући, али не морате да их разумете на таквим техничким нивоима да бисте знали шта је кварк: најситније честице у кварку. материја, који слободно делују са четири елементарне физичке силе: Сила гравитације, електромагнетна сила, јака нуклеарна сила и слаба нуклеарна сила.

Уз лептоне, кваркови су сами грађевни блокови материје. Као што постоји материја и антиматерија, постоје и кваркови и антикваркови.

Поред тога, постоји шест врста или "укуса" кварка. Дакле, сви мезони и бариони материје, односно више од 200 различитих субатомских честица, могу се изградити комбиновањем три различита кварка (или антикварка) (бариони), или кварк-антикварк (мезони), уједињених јаким интеракцијама. .

Откриће кваркова

Много деценија се претпостављало да протони, неутрони и електрона биле су основне честице материје, односно ништа мање од њих није могло постојати.

Међутим, проучавање тзв. нуклеона (неутрона и протона, становника језгра атом) показао да је њихова величина много већа од величине електрона и да се може претпоставити да ће они заузврат бити састављени од нечег мањег и једноставнијег. Кваркови су дошли да одговоре на то питање.

Истовремено, предложили су их 1964. Мареј Гел-Ман и Џорџ Цвајг, иако потпуно независно. Ови научници су уочили потребу за постојањем кваркова по природи јаке интеракције између честица у атомском језгру.

Штавише, многа његова својства била су необјашњива осим ако их није било структуре унутрашње унутрашње протоне и неутроне. Дакле, постојање три мање честице, тзвкуоркс (накнаднокваркови, иако је Цвајг првобитно предложио називасови или "кечеви"), који би имали анаелектрисање 1/3 и 2/3 оптерећења.

Ова хипотеза је експериментално тестирана у СЛАЦ (Центар за линеарни акцелератор Станфорд или „Станфордски центар за линеарни акцелератор” у каснијим годинама. Али експеримент је указао да не постоје три, већ шест честица које могу да сачињавају протоне и неутроне. За ово откриће Тејлор, Кендал и Фридман су 1990. године добили Нобелову награду за физику.

Кварков модел

Свака врста кварка има специфичне карактеристике.

У оквиру стандардног модела материје којим данас рукујемо, кваркови заузимају најједноставније место у материји.

У зависности од типа кваркова које комбинујемо, можемо добити различите типове честица, према правилу класификације хадрона (тзв. „модел кваркова“), које успоставља шест различитих типова кваркова (или укуси, „Укуси“), сваки од њих је обдарен „квантним бројем“ који дефинише његов електрични набој:

  • Изнад (горе). Обдарен изоспином +1/2 као квантним бројем.
  • Испод (доле). Обдарен изоспином -1/2 као квантним бројем.
  • шарм (шарм). Обдарен шармом +1 као квантни број.
  • Чудан (чудан). Обдарен необичношћу -1 као квантни број.
  • Зауставити (топ) или истина (истина). Обдарен супериорношћу (топнесс) +1.
  • Дно (дно) или лепота (лепота). Обдарен инфериорношћу (дно) -1.

Све ово може изгледати веома чудно и изгледати као нешто из видео игрице, али има смисла у оквиру модела кварка, ако мислимо да се ове ситне честице спајају у триплете или тријаде да формирају различите врсте већих субатомских честица.

Када збир њихових наелектрисања даје целе бројеве, они формирају хадроне.

Овоме, међутим, треба додати да кваркови могу имати још три типа наелектрисања, а то је „боја”. Не ради се, међутим, о боји, али је то име које су научници дали овом својству које је врста афинитета, одговорног за снажно нуклеарно привлачење (преко још једне честице зване „глуони”).

Ове боје могу бити плаве, зелене или црвене, и то је оно што разликује, на пример, неутроне и протоне од електрона (честице лептонског типа), будући да потоњи нису направљени од кваркова и не осећају јаку нуклеарну интеракцију већ слабу. .

Према овом моделу, основне честице материје су кваркови и лептони.

Друге субатомске честице

Друге врсте субатомских честица су:

  • Фермиони. Заједно са бозонима, они су основне честице материје, које карактерише полуцелобројни спин или угаони момент (1/2, 3/2, итд.). Постоје само две врсте фермиона: кваркови и лептони.
  • Лептони Они су врста фермиона, са ½ спина (било + или -) и који не доживљава, за разлику од кваркова, снажну нуклеарну интеракцију материје. Постоји шест врста лептона: електрони, миони, таус, електронски неутрини, мионски неутрини и тау неутрини. Прва три имају +1 или -1 електрични набој, а остали имају 0 наелектрисања.
  • Бозони. Заједно са фермионима, они су основне честице материје, које карактерише целобројни спин (0, 1, 2, итд.) и нису у складу са Паулијевим принципом искључивања. Примери бозона су фотони, глуони или гравитони, односно честице које укључују познате силе.
  • Мезони. То су бозони, односно хадрони целобројног спина 0 или 1, који реагују на јаку нуклеарну интеракцију, па су направљени од кваркова, према стању кварк-антикварк.
  • Бариони Састоје се од три кварка и њихови најрепрезентативнији примери су неутрон и протон, мада постоје и други типови, изузетно нестабилни.
!-- GDPR -->